Méthodologie de calculs et de protection des câbles des centrales photovoltaïque

Abstract

La conception du câblage d'une centrale photovoltaïque doit répondre à plusieurs exigences essentielles pour garantir la sécurité et la fiabilité de l'installation à long terme. Tout d’abord, les grandes installations nécessitent une méthode spécifique pour réussir un dimensionnement ; Le concepteur doit prendre en compte dans ses travaux la possibilité de continuité de service en cas de défaut partiels et la facilité de maintenance de l'installation en exploitation après réalisation. Généralement le dimensionnement des câbles doit être réalisé avec précision. Cela implique de calculer les courants maximaux attendus dans chaque tronçon, afin de sélectionner des sections de câbles adaptées. La chute de tension maximale doit être inférieure à la chute de tension admissible normalisée. Ensuite, la protection des équipements et des utilisateurs contre les chocs électriques est obligatoire. Le choix des dispositifs de protection et leurs emplacements qui dépendent des courants qui transitent ainsi de la sensibilité de l’appareil à protéger. Des parafoudres sont placés aux points stratégiques et des mises à la terre pour évacuer les surtensions. Les conditions environnementales du site doivent être prises en compte dans le choix des câbles (température, rayonnement UV, etc.) et leur protection mécanique doit être assurée. Enfin, l'accessibilité et l'identification des câbles sont importantes pour faciliter la maintenance en future de l'installation. Cette méthodologie globale, combinant dimensionnement, protection et adaptation à l'environnement, permet de concevoir un système de câblage fiable et sûr pour les centrales photovoltaïques. Mots clés : Méthodologie de calculs, Protection des câbles, Centrales photovoltaïques, Dimensionnement des câbles, Normes électriques.

ABSTRACT The design of cabling for a photovoltaic power plant must meet several essential requirements to ensure the long-term safety and reliability of the installation. First, large installations require a specific method for successful dimensioning; the designer must consider the possibility of service continuity in case of partial faults and the ease of maintenance of the installation in operation after completion. Generally, the dimensioning of cables must be carried out with precision. This involves calculating the maximum expected currents in each section, in order to select appropriate cable sections. The maximum voltage drop must be less than the standardized permissible voltage drop. Next, the protection of equipment and users against electric shocks is mandatory. The choice of protection devices and their placement depends on the currents that pass through as well as the sensitivity of the device to be protected. Surge protectors are placed at strategic points and grounding is provided to evacuate overvoltages. The environmental conditions of the site must be taken into account when choosing cables (temperature, UV radiation, etc.) and their mechanical protection must be ensured. Finally, the accessibility and identification of cables are important to facilitate future maintenance of the installation. This comprehensive methodology, combining dimensioning, protection, and adaptation to the environment, allows the design of a reliable and safe cabling system for photovoltaic power plants. Keywords : Calculation methodology, Cable protection, Photovoltaic power plants, Cable sizing, Electrical standards.

الملخص تصميم أسلاك محطة الطاقة الشمسية الكهروضوئية يجب أن يلبي عدة متطلبات أساسية لضمان الأمان والموثوقية على المدى الطويل للتركيب. أولاً، تتطلب المنشآت الكبيرة منهجية محددة لتحقيق تصميم ناجح؛ يجب على المصمم أن يأخذ بعين الاعتبار إمكانية استمرار الخدمة في حال حدوث أعطال جزئية وسهولة صيانة النظام أثناء التشغيل بعد إتمامه. بشكل عام، يجب أن يتم تصميم الأسلاك بدقة. يتضمن ذلك حساب التيارات القصوى المتوقعة في كل مقطع، من أجل اختيار مقاطع أسلاك مناسبة. يجب أن تكون الفقدان في الجهد الأقصى أقل من الفقدان المسموح به وفقًا للمعايير. بعد ذلك، فإن حماية المعدات والمستخدمين من الصدمات الكهربائية إلزامية. يعتمد اختيار أجهزة الحماية ومواقعها على التيارات التي تمر عبرها وحساسية الجهاز الذي يجب حمايته. يتم وضع واقيات للجهد عند نقاط استراتيجية وتوفير التوصيل بالأرض لتفريغ الزيادات في الجهد. يجب أخذ الظروف البيئية للموقع في الاعتبار عند اختيار الأسلاك (مثل درجة الحرارة والأشعة فوق البنفسجية، إلخ)، ويجب ضمان الحماية الميكانيكية لها. وأخيراً، فإن الوصول إلى الأسلاك وتحديدها مهم لتسهيل الصيانة المستقبلية للتركيب. تسمح هذه المنهجية الشاملة، التي تجمع بين التصميم والحماية والتكيف مع البيئة، بتصميم نظام أسلاك موثوق وآمن لمحطات الطاقة الشمسية الكهروضوئية. الكلمات الرئيسية: منهجية الحسابات، حماية الأسلاك، محطات الطاقة الشمسية الكهروضوئية، تحديد مقاطع الأسلاك، المعايير الكهربائية.